[發明專利]一種黑色酸浸釩液沉釩的方法

有效

• 申請號: 201310418460.1
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103484673A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 何文藝;盧曉林;申彪;郭繼科;葉露;馮光磊;余樂
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22B3/46
• 分類號: C22B3/46;C22B34/22
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 譚昌馳;韓芳

技術領域

本發明涉及氧化釩的提取領域，尤其涉及釩渣鈣化焙燒熟料的酸浸釩液的沉釩方法。

背景技術

“轉爐釩渣→鈣化焙燒→硫酸浸出→酸性沉釩”是一種新型氧化釩提取工藝，該工藝具有兼顧產品質量達標、廢水廢渣排放友好、低成本、經濟循環利用等優點，是制取氧化釩工藝的可持續發展方向。

該工藝中破碎后的釩渣一般要進行磁選，其目的在于使磁性物含量基本控制在3%以內，再經過與石灰石混合后，進入回轉窯氧化鈣化焙燒。將獲得的熟料在pH值為2.5～3.5的范圍內進行硫酸酸浸，酸浸釩液可以直接進行沉釩，其沉釩率高，產品質量也能夠達到行業標準。

但是，在新廠的生產初期或磁選系統和焙燒異常的情況下，磁性物（主要是金屬鐵）經硫酸浸出后，進入浸出液中，并還原浸出液中的五價釩為四價釩，四價釩的藍色和五價釩的黃色疊加在一起，使溶液呈黑綠色。這種溶液若按正常條件進行沉釩，其沉釩率較低，并且由于溶液中的大量鐵離子進入產品中，降低了產品品位，影響了產品銷售，增加了生產成本。

文獻《V₂O₅生產中浸出釩液變黑問題探討》報道了導致釩渣鈉焙燒水浸液變黑的原因——原料中金屬鐵的含量過高（>20%），嚴重影響了整體釩收率。其解決方法是提高溶液pH值或降低原料中金屬鐵含量，但未提出提高此種黑色浸出液沉釩率的方法。同時，由于鈣化焙燒工藝與鈉化焙燒工藝在本質上就有區別，因此其解決方法也不盡相同。

中國專利CN101412539B公開了一種“鈣化焙燒—酸浸—銨鹽沉釩”的提釩新工藝，將提釩廢水用石灰乳中和處理后返回系統循環利用，實現了廢水零排放且經濟循環利用的目標。

中國專利CN102888512A公開了利用氧化劑來氧化Fe²⁺和V⁴⁺以達到除雜的目的。首先，一方面其添加的氧化劑為粉末狀過硫酸銨，加入后溶液的pH會下降至1.0左右而未進行相關pH調節，另一方面又由于溶液中含有一定的NH₄⁺，在存放或輸送過程中發生水解和銨鹽復合沉釩，將大幅度降低整體釩收率，還會影響輸送管道的流通性；其次，溶液除雜后未過濾，所形成鐵的沉淀物直接進入沉淀工序，降低了產品品位。

到目前為此，未見一種有效的黑色酸浸釩液沉釩的方法。

發明內容

本發明的目的在于克服上述方法的不足，通過加入氧化劑溶液使低價鐵被氧化并沉淀、過濾除去鐵離子，提升產品品位，避免由于低價釩沉淀不徹底而影響整體釩收率，處理后的溶液pH在正常范圍內。

為了實現上述目的，本發明提供一種黑色酸浸釩液沉釩的方法，所述方法包括以下步驟：

（1）向黑色酸浸釩液中加入氧化劑溶液，攪拌并沉淀，反應溫度為10～40℃，反應時間為5～10min；

（2）過濾沉淀，獲得濾液；

（3）向所述濾液中加入硫酸銨，攪拌獲得釩液；

（4）用硫酸調節所述釩液的pH值至1.8～2.4，將所述釩液加熱至90℃以上，攪拌并沉淀，獲得多釩酸銨混合液；

（5）將所述多釩酸銨混合液過濾，得到多釩酸銨沉淀，洗滌、烘干和煅燒所述多釩酸銨沉淀，獲得五氧化二釩。

根據本發明的示例性實施例，在步驟（1）中，所述氧化劑溶液為過硫酸銨、濃氨水與水的混合溶液，過硫酸銨濃度為600～800g/L，濃氨水含氨質量分數為28%，所述過氧化劑溶液中過硫酸銨、濃氨水與水三種組分的重量配比為1.9:1.0:1.2～2.0。

根據本發明的示例性實施例，在步驟（1）中，所述氧化劑溶液的pH值為2.5～4.5。

根據本發明的示例性實施例，在步驟（1）中，所述黑色酸浸釩液的pH值為2.5～4.5。

根據本發明的示例性實施例，在步驟（1）中，所述黑色酸浸釩液中各組分的含量為V⁵⁺：20～35g/L，V⁴⁺：0.5～5g/L，TFe：0.2～0.6g/L。

根據本發明的示例性實施例，其中，所述氧化劑溶液中過硫酸銨的摩爾量為黑色酸浸釩液中V⁴⁺摩爾量與TFe摩爾量之和的兩倍。

根據本發明的示例性實施例，步驟（3）獲得的所述釩液中NH₄⁺與TV的摩爾比為0.6～0.9:1。

本發明的方法能夠取得如下有益效果：